异源四倍体鲫鲤及其原始父母本细胞周期蛋白B基因克隆与分子遗传分析

细胞周期蛋白(cyclin)B是真核细胞周期运转中调控G2期至M期转化的关键因子.本实验根据斑马鱼细胞周期蛋白 B1基因的剪切方式,设计3对特异于金鱼和银鲫细胞周期蛋白B基因外显子区兼并引物,首次扩增出异源四倍体鲫鲤及其原始亲本红鲫和鲤鱼细胞周期蛋白B基因2条大小分别约为2.4 kb和2.1 kb的片段.测序及比对分析表明：这3种鱼的细胞周期蛋白B基因2个片段均包含8个外显子和7个内含子.内含子剪切位点符合GT/AG规则,推测细胞周期蛋白B基因2个片段可能是细胞周期蛋白B基因的2种存在形式.异源四倍体鲫鲤与其原始父母本细胞周期蛋白B基因片段序列的比较结果表明：无论是外显子区还是内含子区,异源四倍体鲫鲤与其原始亲本都具有较高的遗传相似性,在1 025 bp的外显子序列中相同的碱基位点数达963个,为异源四倍体鲫鲤来源于红鲫和鲤鱼提供了分子证据;同时,异源四倍体鲫鲤与其原始亲本差异碱基位点的存在又表明这一独特的多倍体物种与其原始亲本存在着进化上的变异.此外,还分别以细胞周期蛋白B基因外显子和内含子序列构建了包括异源四倍体鲫鲤及其原始父母本在内的系统进化树.结果初步表明：对于亲缘关系较近的物种,用外显子和内含子序列构建的系统进化树与传统的物种进化树一致;而对于亲缘关系较远的物种,用内含子序列构建的进化树与传统的物种进化顺序存在较大差异.     

四川丘陵区水库浮游植物群落结构与蓝藻水华风险——基于优势种生态位与种间联结研究

为了解四川丘陵区中小型水库浮游植物群落结构周年变化,掌握其演替规律并预测其发展方向,于2016年-2017年分季节对该地区10个典型水库进行了周年研究。结果显示：共检出浮游植物9门104属188种,其中优势种4门16属16种,以湖泊假鱼腥藻（Pseudanabaena linmnetica）优势度指数为最高;蓝藻密度在各季节、各水库中均占据优势,尤其是夏季。优势种生态位宽度和生态位重叠度在存在明显的季节差异性,并受到水温、营养条件等环境因子的显著影响;优势种可分为3个类别,竞争力相对较强的7个种中有5种蓝藻;全年发展性最强的种类也多为蓝藻,特别是湖泊假鱼腥藻等具有产毒潜力的种类,其优势度存在进一步扩大的风险。种间联结性检验结果显示,群落种间大致表现出净的正联结,优势种种对间正负关联比大于1,该类水库群落结构较为稳定且存在正向演替的趋势,可能会导致夏季间断性产毒蓝藻水华的风险。研究结果可为四川丘陵区中小型水库浮游植物群落演替研究以及蓝藻水华预警提供基础资料。     

鲫鱼PKR-like Zα与d(GC)13质粒的结合及其适应性进化

Zα是一类能特异性识别与结合左旋DNA(Z-DNA)的蛋白质结构域,分布于不同物种的多种蛋白质中,其结构保守并分化自一个共同的祖先Z-结构域.适应性进化分析显示Zα没有经历正达尔文选择,表明与其结构对应Zα的功能相当保守.凝胶阻滞试验表明原核表达的鲫鱼PKR-like Zα多肽(CaPZα)与pMD18-T质粒结合,而却能与包含d(GC)13的重组质粒pMD18-T/(GC)13结合.同时,与ADARl Zα相比,CaPZα与d(GC)13质粒的结合能力较弱,即CaPZα1和CaPZα2子域单独不能结合d(GC)13质粒.这表明Zα功能虽然没有异化,但有很大的不同.实验结果还表明负超螺旋和d(GC)n可能都是正常生理条件下,DNA形成潜在Z-DNA必不可少的因素.定点突变试验证实38N与60W两个氨基酸位点对于CaPZα结合Z-DNA非常关键.     

Z-DNA结合蛋白与Zα结构域

Z-DNA结合蛋白包括人、哺乳类和病毒中的ADAR1、DLM-1、E3L蛋白以及在鱼类中最新报道的PKR-like（PKZ）,其共同点是都含有Zα结构域。本文简述了这几种蛋白质的结构与功能,并着重分析Zα结构域与Z-DNA、Z-RNA、B-DNA等核酸分子的识别机制和亲和性。     

四川丘陵区水库浮游植物功能群季节演替特征及驱动因子

为了解四川丘陵水库浮游植物群落结构、演替规律和影响因素, 于2016—2017年分4个季节对该区域10个中小型水库的浮游植物功能类群演替与水环境变化关系进行了分析。研究期间10个水库共检出浮游植物9门104属188种, 分属于24个功能群; 在全年或各季节占优势的功能群, 多为喜高营养或喜静水, 耐低光、不耐冲刷和高光的类群, 包括低光静水类群S1、S2、S_N和Y, 高营养静水类群T_C、X1和X2, 高营养低光类群J和C, 及具有广适性的L_O。其中, 全年优势度指数Y>0.02的功能群有6个, 高低依次为S1>T_C>S_N>S2>L_O>J。单因素方差分析表明: 不同季节优势功能群存在明显差异(P<0.05), 其中夏季为S1+T_C+S_N+L_O+S2, 秋季为S1+S2+J+S_N+X1+L_O+X2, 冬季为S1+X2+C+X1+J+Y, 春季为S1+S_N+H1+J+X1+X2。丝状蓝藻的种类组成(包括S1、S2、S_N、T_C和H1)在四季间有所更替, 但其优势度并未改变; 季节间水库分层的形成与打破, 及水体光照强度、牧食强度和营养水平等因素的变化, 导致了该地区水库浮游植物功能群之间的此消彼长。RDA分析显示, 浮游植物功能群季节演替主要受水温(WT)、营养水平(包括总氮TN、总磷TP、氨氮NH₄-N和硝态氮NO₃-N)、高锰酸盐指数(COD_Mn)和透明度(SD)等环境因子的驱动。研究发现, 优势功能群现存量均表现出随营养水平和水温的升高而增加的趋势, 因此为防止丝状蓝藻在高营养水平与全球气候变暖的双重促进下发生暴发性增殖, 需要对该地区水库水质进行有效管理与修复。     

用团头鲂精子诱导金鱼雌核发育研究

本文用紫外灭活的团头鲂(Megalobrama amblycephala)精子激活金鱼 (Carassius auratus Goldfish)卵子,用0－4℃冷水冷休克处理卵子使其染色体加倍,得到成活的雌核发育金鱼。使用与金鱼不同亚科的团头鲂精子做为激活源能极大提高雌核发育后代的鉴定效率,只需依据外形特征、染色体数目和性腺发育程度,就能容易地将雌核发育金鱼和与团头鲂杂交后代区分开。雌核发育金鱼有两种体色不同的后代,但都为双尾,体形似金鱼,染色体数目为2n=100,全雌,性腺发育正常;而杂交后代为单尾,体形似鲫鱼,染色体数目为3n=124,性腺发育滞后。本实验为证明金鱼的性别决定方式为XX/XY型提供了细胞遗传学证据。得到两种体色皆不同于母本体色的后代,体色不同可能是基因座位纯化导致后代性状分化,也可能是异精效应导致。     

人工诱导雌核发育日本白鲫

分别用遗传失活的散鳞镜鲤(Cyprinus carpio L.)、团头鲂(Megalobrama amblycephala)精子诱导日本白鲫(Carassius cuvieri)进行雌核发育.未经冷休克处理,用UV照射过的镜鲤的精子(其最佳UV照射剂量为4 200 mJ/cm2)与日本白鲫卵子受精获得(32.4±3.3)%雌核发育单倍体和(0.7±0.3)%杂交二倍体,而照射过的团头鲂精子(其最佳UV照射剂量为3 600mJ/cm2)与日本白鲫卵子受精得到了(33.8±1.4)%雌核发育单倍体和(0.5-±0.3)%杂交二倍体.日本白鲫卵子分别经灭活的镜鲤、团头鲂的精子激活(精子经各自最佳UV剂量处理),施以冷休克处理(受精后2min,0-4℃,40min),其孵化率分别为(27.8±2.1)%和(29.4±3.3)%,发育到摄食期,其正常的雌核发育二倍体鱼苗分别为(15.7±3.4)%和(23.6±4.1)%,在镜鲤实验组中,其正常的雌核发育二倍体鱼苗占孵化鱼苗总数的56%,这比团头鲂实验组中正常雌核发育二倍体鱼苗的比率(达到80%)低,结果表明诱导日本白鲫雌核发育,与母本遗传关系远的团头鲂精子较镜鲤的更有效.从染色体数目、外形特征和性腺结构等方面证实雌核发育后代的生物学特性.雌核发育日本白鲫全为雌性,这表明其雌性是同配XX型.雌核发育日本白鲫在生产上将有着潜在的价值,如比普通日本白鲫长得更快,抗病能力强等.所有的雌核发育日本白鲫的染色体数目都是100,而所有的团头鲂与日本白鲫的杂交后代都是三倍体(3n=124),新三倍体鱼在鱼类养殖和理论研究中将存在潜在的价值.     

元江鲤种群遗传多样性

选择12对微卫星标记检测了于2011年采集自元江(红河上游中国江段)5个样点192尾鲤的群体遗传多样性.共检测到201个等位基因,每个位点等位基因2-27个.各群体各位点平均等位基因(NA)12.25-14.67个,平均有效等位基因(NE)8.28-9.73个,平均观察杂合度(Ho)o.7765-0.8037,平均期望杂合度(HE)0.7761-0.8080,平均多态信息含量(PIC)0.7534-0.7843.元江鲤种群192个个体各位点NA、NE、Ho、HE、PIC分别为16.50、11.26、0.7927、0.8049、0.7966,种群遗传多样性水平高.元江鲤群体之间遗传分化小,可作为一个种群管理单元进行管理.增殖放流要防止遗传多样性丧失.     

低浓度乙醇激活乙醛脱氢酶2抑制糖尿病大鼠心肌中自噬相关蛋白的上调

目的探讨自噬在乙醛脱氢酶2(aldehyde dehydrogenase 2,ALDH2)保护糖尿病心肌损伤中的变化及beclin-1在其中发挥作用。方法腹腔注射链脲佐菌素(60mg/kg)构建糖尿病大鼠模型,随机分成正常组(CON)、糖尿病组(DM)和低浓度乙醇干预组(DM+EtOH)。称量大鼠心重(heart weight, HW)及体重(body weight, BW),计算心体比(H/B);试剂盒检测大鼠心肌组织SOD活性、MDA含量;免疫组织化学法检测beclin-1、微管相关蛋白1轻链3 B亚基(B subunit of microtubule-associated protein1 light chain 3, LC3B)、B淋巴细胞瘤-2基因/腺病毒E1B19KD相互作用蛋白3(Bcl-2/adenovirus E1B19KD Interacting Protein 3,BNIP3)的表达;Masson染色检测心肌纤维化;Western blot检测ALDH2、beclin-1、LC3B、BNIP3水平。结果与CON组相比,DM组H/B、MDA含量增加明显,SOD活性下降,心肌纤维化程度加重,ALDH2表达明显减低,而beclin-1、LC3B、BNIP3表达增加;与DM组相比,DM+EtOH组H/B、MDA含量均降低,SOD活性增加,心肌纤维化情况改善明显,同时ALDH2表达明显增加,而beclin-1、LC3B、BNIP3表达显著减低。结论 ALDH2可通过减轻心肌氧化应激、抑制心肌纤维化、减少自噬发挥糖尿病心肌损伤保护作用,可能与ALDH2抑制beclin-1通路的表达有关。     

染色质蛋白激酶VRK1的生物学功能及其在癌症靶向治疗中的意义

牛痘相关激酶1(vaccinia-related kinase 1,VRK1)是一种核染色质丝苏氨酸蛋白激酶,在癌症中不发生基因突变,但在很多类型的肿瘤中表达上调并与不良预后相关。在细胞核内,VRK1可以磷酸化几种转录因子、组蛋白和涉及DNA损伤反应途径的蛋白质,还可以参与转录过程中组蛋白的乙酰化修饰,调节细胞周期、有丝分裂等过程促进细胞增殖,并且在DNA损伤修复中发挥至关重要的作用。在DNA损伤修复反应中,VRK1调控组蛋白乙酰化,介导DNA损伤反应的触发,进一步参与非同源末端连接DNA修复途径,还可以调控p53相关的DNA损伤修复过程。基于VRK1的以上生物学功能,癌组织中VRK1的高表达可以促进肿瘤细胞增殖、转移以及参与肿瘤细胞DNA修复过程。在癌症靶向治疗研究中,VRK1可以作为癌症合成致死性策略的选择靶点用于多种癌症的防治。